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機械社區(qū)

標(biāo)題: 關(guān)于伺服電機轉(zhuǎn)動慣量的問題 [打印本頁]

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 09:13
標(biāo)題: 關(guān)于伺服電機轉(zhuǎn)動慣量的問題
設(shè)計背景如下：

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 09:16
速度曲線如下圖2

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 09:23
問題：我計算的旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動慣量為：約825 X10^-4 kg.m^2
遠遠大于伺服電機的允許負載轉(zhuǎn)動慣量：94.8X10^-4 kg.m^2,，廠家說行不通

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 09:27
然后我想采用減速傳動解決這個問題,，但是經(jīng)過減速后轉(zhuǎn)速又達不到了。問了好些做自動化設(shè)備的，有些說沒遇到過,，有些說肯定不行,，但是都給不了解決方案,，各位大神有沒有好的建議或者方案,。

作者: 麥香牛奶 時間: 2016-4-29 09:49
你的負載轉(zhuǎn)動慣量太大了，加速時會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,，減速時停不下,，用高慣量的電機，加減速器,。

作者: fwsc 時間: 2016-4-29 10:15
電機帶不動負載,，加速、減速時間太長,，會產(chǎn)生抖動,、爬行現(xiàn)象

建議選用更大慣量的伺服電機

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 11:12

fwsc 發(fā)表于 2016-4-29 10:15
電機帶不動負載，加速,、減速時間太長，會產(chǎn)生抖動,、爬行現(xiàn)象

建議選用更大慣量的伺服電機

找到有慣量大的,，轉(zhuǎn)速又達不到要求了，您有推薦的伺服電機,，允許負載慣量和轉(zhuǎn)速都能達到要求的嗎,？

作者: /_cast_王珂 時間: 2016-4-29 11:50
你的轉(zhuǎn)速太高了啊，干嘛用的轉(zhuǎn)盤啊,。轉(zhuǎn)起來有毛線的精度啊,，沒精度上伺服電機干嘛。

作者: 一展刀鋒 時間: 2016-4-29 12:40
正常匹配3-5倍
825除以94.8就是10倍左右的慣量比,，問問東方馬達之類的行不行

作者: fwsc 時間: 2016-4-29 12:55
你這個速度和轉(zhuǎn)動慣量要求比較高,，我查了西門子的樣本,，常規(guī)伺服電機沒有能符合的。

查了安川的樣本,，發(fā)現(xiàn)幾個大功率的伺服電機,，轉(zhuǎn)動慣量足夠，但是速度有些低,，可能要陪增速器,。

作者: OPP1199 時間: 2016-4-29 13:03
是分度用的么，用凸輪分割器吧

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 13:25

/_cast_王珂發(fā)表于 2016-4-29 11:50
你的轉(zhuǎn)速太高了啊,，干嘛用的轉(zhuǎn)盤啊,。轉(zhuǎn)起來有毛線的精度啊，沒精度上伺服電機干嘛,。

請教您,，用其它電機有合適要求的嗎，可否告訴我品牌和型號,？

作者: 武當(dāng)問道 時間: 2016-4-29 13:27
用變頻吧

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 13:27

一展刀鋒發(fā)表于 2016-4-29 12:40
正常匹配3-5倍
825除以94.8就是10倍左右的慣量比,，問問東方馬達之類的行不行

正常的是3-5倍是電機的轉(zhuǎn)子慣量的3至5倍，我那個參數(shù)表里面的已經(jīng)是負載允許的了,。是東方馬達的代理技術(shù)員給的一款轉(zhuǎn)矩較大的了,。

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 13:34

OPP1199 發(fā)表于 2016-4-29 13:03
是分度用的么，用凸輪分割器吧

不是分度用的,，是晶圓片表面涂膠用的,。

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-29 13:35

武當(dāng)問道發(fā)表于 2016-4-29 13:27
用變頻吧

可否推薦一款滿足要求的合適的電機（如某品牌，某型號的電機,，不是伺服的也可以）

作者: fanscky 時間: 2016-4-29 13:49
學(xué)習(xí)了,！

作者: aniu349342950 時間: 2016-4-29 14:06

小風(fēng)1123 發(fā)表于 2016-4-29 09:23
問題：我計算的旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動慣量為：約825 X10^-4 kg.m^2
遠遠大于伺服電機的允許負載轉(zhuǎn)動慣量：94.8X10^- ...

換個2kw的，轉(zhuǎn)盤掏空點重量

作者: 13262616073 時間: 2016-4-29 16:52
你要多大的慣量和多少轉(zhuǎn)速的伺服電機,？

作者: 塵世天涯 時間: 2016-4-29 17:32
你這個應(yīng)用屬于轉(zhuǎn)速控制,，對于伺服電機來說，慣量比可以放的更大,，在這里,，我按照慣量比30，減速比2計算,，找到一個電機符合你的要求
施耐德BMH1003P,，電壓選三相400V
當(dāng)然這個慣量比30，還需要廠家來做個驗證,。不過根據(jù)我以前的經(jīng)驗,，只做轉(zhuǎn)速控制，應(yīng)該是可以的。

作者: 丹楓911 時間: 2016-4-29 21:47

aniu349342950 發(fā)表于 2016-4-29 14:06
換個2kw的,，轉(zhuǎn)盤掏空點重量

只能加大電機,，然后再想辦法把轉(zhuǎn)盤做小做輕做薄，以便減低轉(zhuǎn)動慣量了

作者: fwsc 時間: 2016-4-29 23:13
你的旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動慣量怎么計算的,？怎么和我的差這么多

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-30 18:25

fwsc 發(fā)表于 2016-4-29 23:13
你的旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動慣量怎么計算的,？怎么和我的差這么多

I=0.5mr^2=0.5x6kgx(0.35/2)^2=0.09187kg.m^2=918.7x10^-4 kg.m^2

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-30 18:26

小風(fēng)1123 發(fā)表于 2016-4-30 18:25
I=0.5mr^2=0.5x6kgx(0.35/2)^2=0.09187kg.m^2=918.7x10^-4 kg.m^2

825 X10^-4 kg.m^2這個我是按鋁合金的密度及旋轉(zhuǎn)盤尺寸算出來的，所以差了點,，但差得不是特別多,。

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-30 18:46

塵世天涯發(fā)表于 2016-4-29 17:32
你這個應(yīng)用屬于轉(zhuǎn)速控制，對于伺服電機來說,，慣量比可以放的更大,，在這里，我按照慣量比30,，減速比2計算,， ...

施耐德BMH1003P，電壓選三相400V 按30配比來算,，也只有301x10^-4 kg.m^2

作者: 西窗暮雪 時間: 2016-4-30 19:09
既然圓心的轉(zhuǎn)動慣量大,，為何不在轉(zhuǎn)盤的圓周驅(qū)動呢

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-4-30 19:15

西窗暮雪發(fā)表于 2016-4-30 19:09
既然圓心的轉(zhuǎn)動慣量大，為何不在轉(zhuǎn)盤的圓周驅(qū)動呢

可否畫一個簡單的方案示意圖

作者: fwsc 時間: 2016-4-30 19:49

小風(fēng)1123 發(fā)表于 2016-4-30 18:26
825 X10^-4 kg.m^2這個我是按鋁合金的密度及旋轉(zhuǎn)盤尺寸算出來的,，所以差了點,，但差得不是特別多。

(, 下載次數(shù): 68)

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-1 19:21

塵世天涯發(fā)表于 2016-4-29 17:32
你這個應(yīng)用屬于轉(zhuǎn)速控制,，對于伺服電機來說,，慣量比可以放的更大，在這里,，我按照慣量比30,，減速比2計算， ...

不好意思,，沒考慮到減速比,，如果加上2：1的減速比的話，按30的配比就夠了,。
電機的轉(zhuǎn)動慣量是：10.3x10^-4kg.m^2
按慣量比30算,，就是300.9x10^-4kg.m^2,再按1：2的減速比折算到負載上的轉(zhuǎn)動慣量就是：1203.6x10^-4kg.m^2，已經(jīng)能滿足要求了,，

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-1 19:34

fwsc 發(fā)表于 2016-4-30 19:49

嗯，我跟您的算法是一樣的,，只是我將鋁合金的密度按2.8來算的,。

作者: fwsc 時間: 2016-5-1 19:50

小風(fēng)1123 發(fā)表于 2016-5-1 19:34
嗯，我跟您的算法是一樣的,，只是我將鋁合金的密度按2.8來算的,。

如無必要,，可將盆掏成空心的，或者減小旋轉(zhuǎn)半徑,，可大幅度降低轉(zhuǎn)動慣量,。

作者: fwsc 時間: 2016-5-1 19:54

小風(fēng)1123 發(fā)表于 2016-5-1 19:21
不好意思，沒考慮到減速比,，如果加上2：1的減速比的話,，按30的配比就夠了。
電機的轉(zhuǎn)動慣量是：10.3x10^ ...

還要將減速器,、聯(lián)軸器的慣量計算進去,。

做速度控制，慣量比30有些大,。

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-1 20:32

fwsc 發(fā)表于 2016-5-1 19:50
如無必要,，可將盆掏成空心的，或者減小旋轉(zhuǎn)半徑,，可大幅度降低轉(zhuǎn)動慣量,。

嗯，結(jié)構(gòu)限制,，可能無法實現(xiàn)減質(zhì)量（要減也只能減一點）

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-1 20:37

fwsc 發(fā)表于 2016-5-1 19:54
還要將減速器,、聯(lián)軸器的慣量計算進去。

做速度控制,，慣量比30有些大,。

我是看了20樓，塵世天涯選的那款電機,，30的慣量比有點大,，但是也不一定，有些電機允許的慣量比本身就大,，有的甚至達到80多的慣量比,，本著嚴謹?shù)脑瓌t，上班那天打電話和施耐德相應(yīng)的人員核實一下,。

作者: daphne5iu 時間: 2016-5-4 09:17
和松下伺服的聊過,，慣量比30以下，影響幾乎沒有區(qū)別,，慣量比取大點30應(yīng)該沒問題

作者: WUHANLIST 時間: 2016-5-4 10:22

西窗暮雪發(fā)表于 2016-4-30 19:09
既然圓心的轉(zhuǎn)動慣量大,，為何不在轉(zhuǎn)盤的圓周驅(qū)動呢

在哪里驅(qū)動，慣量是一定的,。

作者: 塵世天涯 時間: 2016-5-4 10:47

小風(fēng)1123 發(fā)表于 2016-5-1 20:37
我是看了20樓,，塵世天涯選的那款電機，30的慣量比有點大，但是也不一定,，有些電機允許的慣量比本身就大 ...

這個慣量比選多少合適,，最終取決于是位置控制還是速度控制，或者扭矩控制,。要求是遞減的,。至于具體是多少，取決于廠家的驅(qū)動技術(shù)的先進程度

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-4 16:08
慣量比30,，經(jīng)過多次溝通,，施耐德技術(shù)員認為在我現(xiàn)有的工況下，問題不大,，現(xiàn)在又引申出一個新的問題,，專用的伺服電機減速器（如下圖類似）沒有速比為2的減速器，最小只有3的（漲知識了）,，如果采用同步帶輪,，小輪帶大輪減速，又會因為結(jié)構(gòu)的原因,，使我整個機臺的尺寸增加,。

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-4 16:18

塵世天涯發(fā)表于 2016-5-4 10:47
這個慣量比選多少合適，最終取決于是位置控制還是速度控制,，或者扭矩控制,。要求是遞減的。至于具體是多少 ...

以下圖9是我根據(jù)圖2的速度曲線,，按轉(zhuǎn)盤825kg.cm^2的轉(zhuǎn)動慣量和1.5倍的系數(shù)（考慮該軸線其它配件的轉(zhuǎn)動慣量及摩擦轉(zhuǎn)矩）做的一個力矩曲線,，如果我不設(shè)置減速機構(gòu)，按最終得出的力矩要求和轉(zhuǎn)速要求及速度,，力矩曲線,，很多廠家的伺服電機都能滿足，唯獨就一個允許的轉(zhuǎn)動慣量不滿足,，我在思考,，我的機構(gòu)對速度控制要求也不嚴格，起停位置也無要求,，即使轉(zhuǎn)動慣量超了很多,，又會帶來什么影響呢，非常的疑惑,。

作者: 塵世天涯 時間: 2016-5-5 09:18

小風(fēng)1123 發(fā)表于 2016-5-4 16:18
以下圖9是我根據(jù)圖2的速度曲線,，按轉(zhuǎn)盤825kg.cm^2的轉(zhuǎn)動慣量和1.5倍的系數(shù)（考慮該軸線其它配件的轉(zhuǎn)動慣 ...

我想你對于選擇伺服電機存在一個誤區(qū)

選擇過程中第一個要做的就是慣量匹配，根據(jù)你的要求,，是位置控制,，速度控制或者扭矩控制來選擇合適的慣量比,，這個合適的是指滿足要求的最經(jīng)濟方式,。如果慣量比不合適,，則需要通過更換電機或增加減速機的方式，使這個比例保持在合理范圍
做完這些事情,，才去考慮扭矩和轉(zhuǎn)速是否滿足要求
第一步,，考慮的是系統(tǒng)本身是否能穩(wěn)定運行，如果系統(tǒng)本身都不能穩(wěn)定運行,，再好的配置也沒有用,。第二步才去考慮其功能，是否滿足使用要求

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-5 10:04

塵世天涯發(fā)表于 2016-5-5 09:18
我想你對于選擇伺服電機存在一個誤區(qū)

選擇過程中第一個要做的就是慣量匹配,，根據(jù)你的要求,，是位置控制 ...

明白，昨天晚上看了很多關(guān)于伺服電機慣量不匹配會導(dǎo)致什么情況的貼子,，感謝您的熱心回復(fù)和建議,，非常感謝。

作者: 小風(fēng)1123 時間: 2016-5-5 10:12

塵世天涯發(fā)表于 2016-5-5 09:18
我想你對于選擇伺服電機存在一個誤區(qū)

選擇過程中第一個要做的就是慣量匹配,，根據(jù)你的要求,，是位置控制 ...

謝謝您上次推薦的那款施耐德的伺服電機，如果采用該伺服電機,，需要一個速比為2的伺服電機減速機,，但是市面上不存在這樣的伺服電機減速器（市場上最小速比為3），現(xiàn)在正考慮用同步帶傳動實現(xiàn)速比2的減速功能,，雖然這會影響我整個機臺的結(jié)構(gòu)布局及尺寸,。但總比客戶要求及功能要求達不到要好。

作者: hehuoren666 時間: 2019-5-27 12:15
我想問下你這個問你解決了嗎,？最終怎么選擇的,，謝謝

作者: 1wswangjincheng 時間: 2023-4-22 14:34
轉(zhuǎn)動慣量對于伺服電機的穩(wěn)定運行起到關(guān)鍵的作用，位置控制要求比較高

作者: zhaoliang913y 時間: 2023-5-10 11:35
建議3-5倍

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